0118

a J_c = zFc_m(v⁺+v~). Podstawiając do 5.21 i uwzględniając 5.22 otrzymuje się

AP =

t)⁺— c~ t>⁺ + v~

1

zF

Uwzględniając, że prędkość v jonu jest proporcjonalna do natężenia pola elektrycznego E oraz że Au =

= RT In — (porównaj 4.31), otrzymuje się poszukiwany wzór 5.18.

e₂

Potencjał dyfuzyjny zakłóca pomiar siły elektromotorycznej & ogniwa stężeniowego (4.7.1), dodaje się on lub odejmuje, w zależności od znaku, do mierzonej siły elektromotorycznej. Dla uniknięcia tego zakłócenia nic dopuszcza się do tworzenia potencjału dyfuzyjnego przez stosowanie odpowiedniego klucza elektrolitycznego (ryc. 4.8) z elektrolitem. którego kationy i aniony mają taką samą ruchliwość (np. NH| i NO, lub K i Cl ).

5.4.3. Potencjał błonowy

Jeżeli elektrolity o różnych stężeniach przedzieli się błoną nie przepuszczającą jonów jednego znaku, wzór 5.18 sprowadzi się do

AK = In —    5.23

zF c₂

Błona będzie naładowana nabojami przeciwnego znaku po obu stronach. Różnica potencjałów AK, zw⁽ana potencjałem błonowym, okfeśla stan równowagi, któremu odpowiada określone ciśnienie osmotyczne. Wzór stosuje się czasami do obliczenia potencjału elektrycznego błony komórkowej, jest to dużym uproszczeniem, komórka nie znajduje się w stanie równowagi.

Do obliczeń potencjałów bioelektrycznych związanych z błoną komórkową lepiej nadaje się wzór Goldmana:

A _{v =} OT ]    • [K+L + P_Na • [Na⁺]_w H Par [CK],    .

F P_K ■ [K⁺]_z + P_Na • [Na’]_z -f P_a ■ [Cl ]_w

P_K, P^₃, P_c| — przepuszczalności odpowiednich jonów, w nawiasach stężenia, znaczek w — wewnątrz, z — zewnątrz komórki. T ten wzór został wyprowadzony przy upraszczających założeniach, więc może być stosowany tylko z pewnym przybliżeniem. Przepuszczalności należy wyznaczyć doświadczalnie.

5.4.4. Równowaga donnanowska

Potencjał błonowy przy udziale jonów białkowych opracował teoretycznie Donnan. stanowi on ważny element w teorii powstawania potencjału spoczynkowego komórki żywej.

Błona rozdziela roztwory zawierające po jednej stronie aniony białkowe B i kationy K⁺ o stężeniu c_lt po drugiej aniony Cl^- i kationy K⁺ o stężeniu c_a. Błona nie przepuszcza jonów białkowych. Jony Cl^- dyfundują wtedy z przestrzeni łł do I (ryc. 5.5). W celu zachowania równowagi elektrycznej pociągają za sobą jony K.+. Błona ładuje się i przy określonej różnicy potencjałów A V ruch jonów zostanie zatrzymany, ustali się stan równo-

125